In mathematics, it can be shown that every function can be written as the composite of a surjective function followed by an injective function. Factorization systems are a generalization of this situation in category theory.
Definition
A factorization system (E, M) for a categoryC consists of two classes of morphismsE and M of C such that:
- E and M both contain all isomorphisms of C and are closed under composition.
- Every morphism f of C can be factored as for some morphisms and .
- The factorization is functorial: if and are two morphisms such that for some morphisms and , then there exists a unique morphism making the following diagram commute:

Remark: is a morphism from to in the arrow category.
Orthogonality
Two morphisms and are said to be orthogonal, denoted , if for every pair of morphisms and such that there is a unique morphism such that the diagram

commutes. This notion can be extended to define the orthogonals of sets of morphisms by
- and
Since in a factorization system contains all the isomorphisms, the condition (3) of the definition is equivalent to
- (3') and
Proof: In the previous diagram (3), take (identity on the appropriate object) and .
Equivalent definition
The pair of classes of morphisms of C is a factorization system if and only if it satisfies the following conditions:
- Every morphism f of C can be factored as with and
- and
Weak factorization systems
Suppose e and m are two morphisms in a category C. Then e has the left lifting property with respect to m (respectively m has the right lifting property with respect to e) when for every pair of morphisms u and v such that ve = mu there is a morphism w such that the following diagram commutes. The difference with orthogonality is that w is not necessarily unique.

Un sistema de factorización débil ( E , M ) para una categoría C consta de dos clases de morfismos E y M de C tales que: [ 1 ]
- La clase E es precisamente la clase de morfismos que tienen la propiedad de levantamiento izquierdo con respecto a cada morfismo en M.
- La clase M es precisamente la clase de morfismos que tienen la propiedad de levantamiento derecha con respecto a cada morfismo en E.
- Cada morfismo f de C puede factorizarse comopara algunos morfismosy.
Esta noción conduce a una definición sucinta de categorías modelo : una categoría modelo es un par que consta de una categoría C y clases de (las llamadas) equivalencias débiles W , fibraciones F y cofibraciones C de modo que
- C tiene todos los límites y colímites,
- es un sistema de factorización débil,
- es un sistema de factorización débil, y
- satisface la propiedad de dos de tres: siyson morfismos componibles y dos deestán en, entonces también lo es el tercero. [ 2 ]
Una categoría modelo es una categoría completa y cocomplete equipada con una estructura modelo. Un mapa se llama fibración trivial si pertenece ay se denomina cofibración trivial si pertenece aUn objetose llama fibrante si el morfismoal objeto terminal es una fibración, y se llama cofibrante si el morfismoa partir del objeto inicial es una cofibración. [ 3 ]
Referencias
- ↑ Riehl (2014 , §11.2)
- ↑ Riehl (2014 , §11.3)
- ↑ Valery Isaev - Sobre objetos fibrantes en categorías de modelos.
- Peter Freyd , Max Kelly (1972). "Categorías de functores continuos I". Journal of Pure and Applied Algebra . 2 .
- Riehl, Emily (2014), Teoría de la homotopía categórica , Cambridge University Press, doi : 10.1017/CBO9781107261457 , ISBN 978-1-107-04845-4, MR 3221774
Enlaces externos
- Riehl, Emily (2008), Sistemas de factorización (PDF)
- Teoría de categorías